Python中base64加密解密要领详解及版本间差别

本日来看一下base64加密函数的利用，以及Python2与Python3中的差异。

一、base64

Base64是一种基于64个可打印字符来暗示二进制数据的暗示要领。由于2的6次利便是64，所以每6个比特为一个单位，对应某个可打印字符。三个字节有24个比特，对应于4个Base64单位，即3个字节需要用4个可打印字符来暗示。它可用来作为电子邮件的传输编码。在Base64中的可打印字符包罗字母A-Z、a-z、数字0-9 ，这样共有62个字符，另外两个可打印标记在差异的系统中而差异。编码后的数据比原始数据略长，为本来的4/3。

Base64常用于在凡是处理惩罚文本数据的场所，暗示、传输、存储一些二进制数据（或不行打印的字符串）。包罗MIME的email，email via MIME, 在XML中存储巨大数据.

在邮件中的用途：

在MIME名目标电子邮件中，base64可以用来将binary的字节序列数据编码成ASCII字符序列组成的文本。利用时，在传输编码方法中指定base64。利用的字符包罗巨细写字母各26个，加上10个数字，和加号“+”，斜杠“/”，一共64个字符，等号“=”用来作为后缀用途。

在URL中的用途：

尺度的Base64并不适合直接放在URL里传输，因为URL编码器会把尺度Base64中的“/”和“+”字符变为形如“%XX”的形式，而这些“%”号在存入数据库时还需要再举办转换，因为ANSI SQL中已将“%”号用作通配符。

为办理此问题，可回收一种用于URL的改造Base64编码，它不在末端填充'='号，并将尺度Base64中的“+”和“/”别离改成了“*”和“-”，这样就免除了在URL编解码和数据库存储时所要作的转换，制止了编码信息长度在此进程中的增加，并统一了数据库、表单等处工具标识符的名目。

还有一种用于正则表达式的改造Base64变种，它将“+”和“/”改成了“!”和“-”，因为“+”，“*”在正则表达式中都大概具有非凡寄义。

二、python中利用

Python2 和 Python3 在base64处理惩罚上是差异的，Python3下传入的参数不能是Unicode字符串，需要举办转换

Python2：

Python 2.7.10 (default, Oct 23 2015, 19:19:21) 
[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 7.0.0 (clang-700.0.59.5)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import base64
>>> str = 'pythontab.com'
>>> base64.b64encode(str)
'cHl0aG9udGFiLmNvbQ=='
>>> base64.b64decode('cHl0aG9udGFiLmNvbQ==')
'pythontab.com'
>>>

Python3：

Python 3.5.2 (default, Aug 24 2016, 16:48:29) 
[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 7.3.0 (clang-703.0.31)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import base64
>>> str = 'pythontab.com'
>>> bytesStr = str.encode(encoding='utf-8')
>>> bytesStr.decode()
'pythontab.com'
>>> b64str = base64.b64encode(bytesStr)
>>> b64str
b'cHl0aG9udGFiLmNvbQ=='
>>> base64.b64decode(b64str)
b'pythontab.com'
>>>

留意：

首先要搞清楚，字符串在Python内部的暗示是unicode编码. 

因此，在做编码转换时，凡是需要以unicode作为中间编码，即先将其他编码的字符串解码（decode）成unicode，再从unicode编码（encode）成另一种编码。 

decode的浸染是将其他编码的字符串转换成unicode编码， 

如str1.decode('gb2312')，暗示将gb2312编码的字符串转换成unicode编码。 

encode的浸染是将unicode编码转换成其他编码的字符串， 

如str2.encode('gb2312')，暗示将unicode编码的字符串转换成gb2312编码。

三、其他的要领

base64.b64encode(s[, altchars])

base64.b64decode(s[, altchars])

altchars为可选的参数，用来替换+和/的一个两个长度的字符串。

base64.urlsafe_b64encode(s)

base64.urlsafe_b64decode(s)

此要领顶用-取代了+，用_取代了/ ，这样可以担保编码后的字符串放在url里可以正常会见

base64.b32encode(s)

base64.b32decode(s[, casefold[, map01]])

base64.b16encode(s)

base64.b16decode(s[, casefold])